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コンピュータ、プログラム、OS:それぞれの役割

機械とは本当は何なのか、プログラムとは何か、OSは何のためにあるのかを理解しましょう。

6 分 · 3 問

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コンピュータ、スマートフォン、タブレット。どれもまったく同じことをしている機械です。とても単純な命令を、信じられないほどの速さで実行しているのです。その中身のうち、私たちに関係があるのは三つの部品です。プロセッサは働き手です。計算し、比べ、データを動かします。それも一秒間に何十億回も。メモリRAMとも呼びます)はその作業台です。プロセッサがいま使っているものを、手の届くところに置いておきます。ストレージ(ハードディスクやSSD)は戸棚です。機械の電源を切ってもファイルを保管し続けます。

メモリとストレージの違いは、初心者がいちばんつまずくところです。台所を思い浮かべてください。作業台は広いけれど、営業が終わればきれいに片づけられてしまいます。一方で戸棚は、昨日のものを今日もそのまま保っています。メモリもこれと同じです。速いけれど、機械の電源が切れると中身は完全に消えます。ストレージは遅いけれど、覚えています。停電で保存前の書類が消えてしまうのは、それが作業台の上にしかなかったからです。

プログラムとは、あらかじめ書かれた命令の並びで、機械がそれを順番に実行していきます。料理のレシピとまったく同じです。一つひとつの手順は、それだけ見れば他愛のないものですが、つながることで結果が生まれます。プログラミングとは、そのレシピを機械がたどれる言葉で書くこと、ただそれだけです。魔法のようなところは何もありません。あいまいさが残らないくらい小さな手順に、作業を分けていくのです。

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プログラム「コーヒーを淹れる」:
  1. 水タンクに水を入れる
  2. カプセルを機械にセットする
  3. 抽出口の下にカップを置く
  4. ボタンを押す
  5. 30秒待つ
  6. カップを取り出す
プログラムとは、正確な手順を正確な順番で並べたものです。

残る疑問は一つです。どのプログラムを動かすかを決めているのは誰か、ファイルを整理しているのは誰か、二つのアプリが互いの邪魔をしないようにしているのは誰か。それがオペレーティングシステム、ふつう略してOSと呼ばれるものです。オーケストラの指揮者にあたります。パソコンでの三大OSはWindowsmacOS(AppleのMac)、Linuxです。スマートフォンではAndroidiOSです。あなたのプログラムがハードウェアと直接やりとりすることは決してなく、必ずシステムを通します。

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あなた
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アプリケーション    (ブラウザ、ゲーム、コードエディタ)
  |
システム            (Windows、macOS、Linux)
  |
ハードウェア        (プロセッサ、メモリ、ストレージ)
それぞれの層が、すぐ下の層の上に成り立っています。あなたがいるのはいちばん上です。

理解度チェック

このレッスンの要点をしっかり覚えているか確認しましょう。

  1. 機械の電源が切れると、メモリの中身はどうなりますか?
    • 消えてしまう
    • 自動的にディスクに保存される
    • インターネットに送られる
    • 24時間はそのまま残る
  2. プログラムとは何ですか?
    • 機械が順番に実行する命令の並び
    • コンピュータの中にある電子部品
    • 画像だけが入ったファイル
  3. オペレーティングシステムは何のためにありますか?
    • アプリケーションとハードウェアをつなぐため
    • Webページを表示するため
    • プロセッサを速くするため